控制障碍函数的碰撞锥方法
机器人学
2024-03-13 v1
摘要
本文提出了一种统一的方法，利用碰撞锥控制障碍函数 (CBFs) 在地面 (UGV) 和空中 (UAV) 无人车辆中实现避障。我们提出了一种受碰撞锥启发的新型 CBF 公式，通过约束车辆与障碍物之间的相对速度始终指向彼此远离的方向来确保安全。该方法的有效性通过在 TurtleBot、Stoch-Jeep 和 Crazyflie 2.1 四旋翼机器人上的仿真和硬件实现得到了证明，展示了其在地面和空中环境中避免与动态障碍物碰撞的有效性。实时控制器是使用 CBF 二次规划 (CBF-QPs) 开发的。与最先进的 CBF 进行的比较分析突出了所提出方法较不保守的特性。总体而言，这项研究贡献了一种新颖的控制形式，可以通过修改现有路径规划控制器的控制输入，为无人车辆的避障提供保证。
引用
@article{arxiv.2403.07043,
title = {A Collision Cone Approach for Control Barrier Functions},
author = {Manan Tayal and Bhavya Giri Goswami and Karthik Rajgopal and Rajpal Singh and Tejas Rao and Jishnu Keshavan and Pushpak Jagtap and Shishir Kolathaya},
journal= {arXiv preprint arXiv:2403.07043},
year = {2024}
}
备注
13 pages, 16 pages. arXiv admin note: substantial text overlap with arXiv:2209.11524, arXiv:2303.15871, arXiv:2310.10839